第四章数控车床编程操作教程

1、4 4 数控车削工艺与编程数控车削工艺与编程车床加工实例车床加工实例数控车床的主要加工对象4.1 4.1 数控车削加工工艺数控车削加工工艺 数控车削加工是数控加工中用得最多的加工方法之一，由于数控车床具有精度高、能做直线和圆弧插补以及在加工过程中能自动变速的特点，其工艺范围较普通机床宽得多。数控车床适合于车削具有以下要求和特点的回转类零件。数控车床的主要加工对象高精度的机床主轴高速电机主轴 精度要求高的回转体零件数控车床的主要加工对象非标丝杠 带特殊螺纹的回转体零件 表面形状复杂的回转体零件数控车床的主要加工对象凸轮轴曲轴钢制联接零件高压技术阀门壳体零件石油工业采用车铣加工中心数控车床的主要加

2、工对象n 其他形状复杂的零件隔套 精密加工业联接套 航天工业n 其他形状复杂的零件采用车铣加工中心数控车床的主要加工对象常常用用装装夹夹方方式式数控车削工件的装夹通用夹具装夹 找正：找正装夹时必须将工件的加工表面回转轴线（同时也是工件坐标系Z轴）找正到与车床主轴回转中心重合。一般为打表找正。通过调整卡爪，使工件坐标系Z轴与车床主轴的回转中心重合 数控车削工件的装夹采用找正的方法数控车削工件的装夹 也可以改变夹紧力的作用点，采用轴向夹紧的方式。 薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒或扇形软卡爪，可使工件均匀受力，减小变形。 薄薄壁壁零零件件的的装装夹夹数控车削的对刀 对刀对刀 l

3、直接用刀具试切对刀l自动对刀l机外对刀仪对刀常用对刀方式常用对刀方式对刀实例编制加工程序编制加工程序数控车削的工艺分析 一、零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定二、根据工艺方案中工步内容及顺序的要求，逐项创建刀具路径并生成程序三、程序校验分析实例确定走刀路线的一般原则是： l保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；l缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间；l方便数值计算，减少编程工作量；l尽量减少程序段数 走刀路线的确定数控车削的工艺分析 4.24.2数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识 1. 在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二

4、者混合编程。增量坐标编程或二者混合编程。 2. 用绝对坐标编程时，用绝对坐标编程时，坐标值坐标值X取工件的直取工件的直径径；增量坐标编程时，用径向实际位移量的增量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍倍值表示，并附上方向符号。值表示，并附上方向符号。 3. 为提高工件的径向尺寸精度，为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉向的脉冲当量取冲当量取Z向的一半。向的一半。 4. 由于车削加工的余量较大，因此，为简由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程数控装置常具备不同形式的固定循环。化编程数控装置常具备不同形式的固定循环。 5. 编程时，常认为刀尖是一个点，而实际编程时，常认为刀尖是一个点，而实际中刀尖为一

5、个半径不大的圆弧，因此需要对刀具中刀尖为一个半径不大的圆弧，因此需要对刀具半径进行补偿。半径进行补偿。4.24.2数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识1绝对编程与增量编程绝对编程与增量编程(1)绝对编程绝对编程(2)增量值编程增量值编程(3)混合编程混合编程2直径编程与半径编程直径编程与半径编程 一、一、编程规则编程规则1. 机床坐标系机床坐标系2. 工件坐标系工件坐标系3. 工件坐标系设定工件坐标系设定 二、二、坐标系坐标系 机床机床原点原点O+Z+XLd旋转中心线旋转中心线图图4-1 数控车床坐标系数控车床坐标系O 参考点参考点工件工件原点原点O+Z+XLd 图图4-2 工件坐标系工件

6、坐标系起刀点起刀点 对刀对刀就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的对刀方法为试切法。对刀方法为试切法。O(b) 确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置O(a) 确定刀尖在确定刀尖在Z向的位置向的位置L4-3数控车床的对刀数控车床的对刀O(b) 确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置 dO(b) 确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置 d三、三、 对刀对刀1.快速点位运动快速点位运动 G00XZO图图4-4 G00指令运用指令运用 306ZX绝对坐标编程为：绝对坐标编程为：G00 X30.0 Z6.0相对坐标编程为：相对坐标编程为：G00 U-30.0

7、W-83.0四、编程指令四、编程指令图图4-5 G00指令运用指令运用2. 直线插补直线插补G01XZFO图图3-7 G01指令运用指令运用 30ZX80O图图4-6 G01指令运用指令运用 30ZX80绝对坐标编程为：绝对坐标编程为：G01 X20.0 Z-90.0 F0.5相对坐标编程为：相对坐标编程为：G01 U0.0 W-90.0 F0.5图图4-7 G01指令运用指令运用n3.倒角和圆角倒角和圆角n在相邻轨迹的程序段之间插入直线倒角或圆弧倒角。n1)45o倒角倒角: 编程格式：编程格式：n（1）G01 Z（W) I(C) in说明：说明：由轴向切削向端面切削倒角，由Z轴向X轴倒角，i

8、的正负根据倒角是向X轴正向还是负向确定。n（2）G01 X(U) K(C) kn说明说明由端面切削向轴向切削倒角，由X 轴向Z轴倒角，k的正负根据倒角是向Z轴正向还是负向确定n2)任意角度倒角任意角度倒角: 编程格式：编程格式：nG01 X(U) C cn说明说明:在直线进给程序段尾部加上C_,可插入任意角度的倒角。C的数值是从假设没有倒角的拐角点距倒角的始点或终点之间的距离。4. 圆弧插补指令圆弧插补指令 G02、G03 用圆弧半径用圆弧半径R指定圆心位置编程指定圆心位置编程G02(或或G03) X Z R F (绝对绝对)G02(或或G03) U W R F (相对相对) 用用I, K指定

9、圆心位置的编程指定圆心位置的编程G02(或或G03) X Z I K F (绝对绝对) G02(或或G03) U W I K F (相对相对)IKWU/2XR+X+Z图图4-8圆弧插补圆弧插补图图4-9 圆弧插补圆弧插补 5. 进给暂停进给暂停 G04 P图图3-10 暂停指令暂停指令G04图图3-10 暂停指令暂停指令G04图图3-10 暂停指令暂停指令G04图图4-10 暂停指令暂停指令G04格式：格式：G04 P10006.6. G20 G20英制输入英制输入 G21G21公制输入公制输入7.7. G27 G27参考点返回检查参考点返回检查 G28G28返回到参考点返回到参考点 G29G

10、29由参考点返回由参考点返回9.9.刀具半径补偿刀具半径补偿G40G40刀具半径补偿取消刀具半径补偿取消G41G41刀具半径左补偿刀具半径左补偿G42G42刀具半径右补偿刀具半径右补偿刀尖半径补偿注意事项刀尖半径补偿注意事项n G41、G42指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段，可以与G00和G01指令写在同一个程序段内.n 必须用G40指令取消刀尖半径补偿n 在使用G41或G42指令模式中，不允许有两个连续的非移动指令，否则刀具在前面程序段终点的垂直位置停止，且产生过切或少切现象 。n在G74G76、G90G92固定循环指令中不用刀尖半径补偿。n 在手动输入中不用刀尖半径补偿。n 在加工比

11、刀尖半径小的圆弧内侧时，产生报警。n 在阶梯锥面连接处退刀时指定G40，在指定G40的程序段里使用反映斜面方向的I、K地址来防止工件被过切。五、五、 固定循环切削功能指令固定循环切削功能指令n1. 单一形状的固定循环单一形状的固定循环n （1）外径）外径/内径车削循环指令内径车削循环指令G90nG90是单一形状固定循环指令，该循环主要用于轴类零件的外圆、锥面的加工。 n指令格式：G90 X(U) Z(W) F ；n利用G90可以切削锥面。n指令格式：G90 X(U) Z(W) R F ；nX、Z为切削终点的坐标值，F为进给速度。n（2）端面切削循环）端面切削循环G94nG94是用于一些短、面大

12、的工件加工的固定循环指令。 n（1）车大端面循环切削指令格式：nG94 X(U) Z(W) F ；nX、Z为切削终点的坐标值，F为进给速度n2、 复合固定循环指令复合固定循环指令n（1）外径）外径/内径粗车复合循环内径粗车复合循环G71nG71指令将工件切削至精加工之前的尺寸，精加工前的形状及粗加工的刀具路径由系统根据精加工尺寸自动设定。n输入格式：nG71 U(d) R（e)nG71 P(ns)Q(nf) U(u) W(w) (F S T )；n其中：ns精加工程序第一个程序段的序号；n nf精加工程序最后一个程序段的序号；n Ux轴方向精加工留量（直径值）；n Wz轴方向精加工留量；n d背吃刀量n e退刀量n（2）端面粗车循环）端面粗车循环G72nG72指令与G71指令类似，不同之处就是刀具路径是按径向方向循环的，输入格式同G71指令，刀具循环路径如图3-44所示。n其中：d粗加工每次切深（半径值）。其他参数与G71相同。(3)固定形状粗车循环固定形状粗车循环G73nG73指令与G71、G72指令功能相同，只是刀具路径是按工件精加工轮廓进行循环的